Mineralmätarebryta materialet i tre steg. I det första och tredje steget bryts materialet genom att man skär och fräser av tandspetsarna. Belastningen av rulltänderna ökar med ökningen av skärdjupet. När skärdjupet når en viss grad kommer den lokala spänningen hos materialet att överstiga dess maximala krosshållfasthet, och då kommer materialet att ha lokal separering framåt. När kollapsen inträffar kommer belastningen på rulltänderna att minska kraftigt. Figuren visar tydligt förhållandet mellan belastningen av rulltänderna och verkanstid. Det andra steget bryts av den relativa verkan av baksidan av tänderna för att skära materialet, förutom att kraftens roll är annorlunda, är belastningsförändringen av stångtänderna mycket lika. Dessutom har mineralmätare funktionen av påtvingad urladdning, så den extrema situationen att tandrullen plötsligt fastnar av icke-krossande främmande ämnen kan uppstå och den kinetiska energin hos tandrullen kommer att nästan helt absorberas av rulltänderna. Sammanfattningsvis kan det anses att de typiska belastningsförhållandena för rulltänderna är följande.
I första och tredje stegets krossningsförhållanden, i första och tredje stegets krossprocess, bryts materialet genom skärning och rivning av tandspetsen. Därför, i detta tillstånd, finns det ett likformigt tryck p längs lyftens skäryta.
P-0mix(1) p·s·rm,(2), där σmx är den maximala krosshållfastheten för det trasiga materialet: m, är det nominella vridmomentet för tandrullen, r är rotationsradien för tandspetsen, s är den maximala tvärsnittsarean av tandspetsen in i materialet.
2 Mineralmätarefinita elementanalys av rulltänder
2.1 Efter korrekt förenkling av analysmodellen för finita element väljs stif85 i ansys elementbibliotek för analys eftersom formen på rulltänderna som designats av vårt företag är extremt oregelbundna. Spetsen på tanden är laddningsdelen, och den är korrekt krypterad vid uppdelning av gallret. Den finita elementmodellen består av 349 element och 437 noder.
2.2 Fasthålla föräldrar
Tandlocket fästs på tandringen med en spännbult. För att simulera den faktiska situationen begränsas de tre linjeförskjutningarna av kuggkåpan nära kopplingen av bultpositionen i finita elementanalysen. På så sätt överensstämmer den å ena sidan med den faktiska situationen och å andra sidan kan den också användas för att kontrollera bulthållfastheten med analysresultatets tvångsreaktion.
2.3 Analysresultat genom att beräkna på apolo-dn580, spänningsfördelningarna förmineralmätarerulltänder under tre arbetsförhållanden erhölls
(1) Under arbetsförhållandena 1 och 3 inträffar den maximala spänningspunkten på ett visst djup från tandspetsen och nära toppen av tandytan. Detta är ett oundvikligt resultat av den asymmetriska utformningen av toppen av tanden. Dessutom är spänningsvärdet för bågövergången vid roten av tandspetsen också större än det i det intilliggande området, vilket indikerar att tandspetsen inte bara utsätts för tryck, utan även för böjmoment vid 1,3 arbetsförhållanden.
(2) Under arbetstillstånd 2 inträffar den maximala spänningspunkten på ett visst djup från baksidan av tanden och nära tandspetsen. Spänningsvärdet för de två inre hörnen av tanden är också betydligt högre än för de intilliggande områdena, vilket är resultatet av spänningar i det inre hörnet.
(3) Det framgår av tabell 1 att spänningstillståndet under det fastnade tillståndet är mycket värre än det under andra förhållanden. Den beräknade maximala ekvivalenta spänningen under detta tillstånd är 840 mpa, medan materialets sträckgräns är 883 mpa. Därför kan styrkan på tänderna fortfarande uppfylla kraven när tandrullarna plötsligt låses.